Zookeeper专题——选主过程，脑裂问题如何解决

starxzj

　　服务器5启动，后面的逻辑同服务器4成为小弟。
　　小说了一下Zookeeper，接下来讨论一下脑裂，假死等等问题以及解决方法吧。
　　假死脑裂
　　在一个大的集群中往往会有一个master的存在，在长期运行过程中不可避免会出现宕机等等的问题导致master不可用，在出现这样的情况以后往往会对系统产生很大的影响，所以一般的分布式集群中的master都采用了高可用的解决方案来避免这样的情况发生。
　　master-slaver方式，存在一个master的节点，平时对外服务，同时有一个slaver节点来监控master，监控的同时有某种方式来进行数据同步。假如现在master挂掉了，slaver能很快获知并且迅速切换为新的master。但是在这种方式中，监控切换是一个很大的难题，但是现在Zookeeper的watch和分布式锁机制能比较好的解决这个问题。虽然Zookeeper很好的解决了这个问题，但是它的使用也存在其他的问题，比如脑裂。
　　导致脑裂的一个根源问题就是假死。
　　什么叫假死呢？
　　有一个很重要的问题，就是到底是根据一个什么样的情况来判断一个节点死亡down掉了。
　　在分布式系统中这些都是有监控者来判断的，但是监控者也很难判定其他的节点的状态，唯一一个可靠的途径就是心跳，包括Zookeeper也是使用心跳来判断客户端是否仍然活着。
　　使用ZooKeeper来做master HA基本都是同样的方式，每个节点都尝试注册一个象征master的临时节点其他没有注册成功的则成为slaver，并且通过watch机制监控着master所创建的临时节点，Zookeeper通过内部心跳机制来确定master的状态，一旦master出现意外Zookeeper能很快获悉并且通知其他的slaver，其他slaver在之后作出相关反应。这样就完成了一个切换。这种模式也是比较通用的模式，基本大部分都是这样实现的，但是这里面有个很严重的问题，如果注意不到会导致短暂的时间内系统出现脑裂，因为心跳出现超时可能是master挂了，但是也可能是master，zookeeper之间网络出现了问题，也同样可能导致。这种情况就是假死，master并未死掉，但是与ZooKeeper之间的网络出现问题导致Zookeeper认为其挂掉了然后通知其他节点进行切换，这样slaver中就有一个成为了master，但是原本的master并未死掉，这时候client也获得master切换的消息，但是仍然会有一些延时，zookeeper需要通讯需要一个一个通知，这时候整个系统就很混乱可能有一部分client已经通知到了连接到新的master上去了，有的client仍然连接在老的master上如果同时有两个client需要对master的同一个数据更新并且刚好这两个client此刻分别连接在新老的master上，就会出现很严重问题。
　　是什么原因导致这样情况的出现呢？
　　主要原因是Zookeeper集群和Zookeeper client判断超时并不能做到完全同步，也就是说可能一前一后，如果是集群先于client发现那就会出现上面的情况。同时，在发现并切换后通知各个客户端也有先后快慢。一般出现这种情况的几率很小，需要master与Zookeeper集群网络断开但是与其他集群角色之间的网络没有问题，还要满足上面那些情况，但是一旦出现就会引起很严重的后果，数据不一致。
　　如何避免？
　　在slaver切换的时候不在检查到老的master出现问题后马上切换，而是在休眠一段足够的时间，确保老的master已经获知变更并且做了相关的shutdown清理工作了然后再注册成为master就能避免这类问题了，这个休眠时间一般定义为与Zookeeper定义的超时时间就够了，但是这段时间内系统不可用了。